空中力量應如何適應未來國際環境下武裝衝突的需求?新的軍事技術革命給飛機武器係統及飛機的作戰效能帶來什麼樣的影響?這些是人們經常關注的軍事航空領域中的重要問題。
實踐表明,空中力量的作戰效果取決於飛機、飛機武器係統及其作戰方法。而飛機武器係統的發展必然受軍事戰略和戰術思想變化的製約;從技術角度看又與飛機的發展、所攻擊的目標特性和新技術的發展密切相關。所以,作戰飛機的發展既是促進飛機武器發展的動力之一,又會在體積、重量、外形、能源和工作環境等方麵製約武器的發展。
從對21世紀空中力量的作戰環境、目標特性和新技術發展的分析與預測來看,未來飛機武器係統發展的主要特點是內部懸掛、遠距(防區外)發射、發射後不管、精確製導、飛機和武器的綜合控製以及能對付精導武器、隱身目標和實施信息攻擊。
內部武器艙和保形外掛
武器可以安裝在飛機內部,也可以懸掛在飛機外部。飛機內部空間有限,隻能懸掛少量的武器;外部掛彈受空間限製小,采用三彈彈射彈架(TER)和多彈彈射彈架(MER),能在飛機的有效載重範圍內盡量地多掛武器。但是,這種“聖誕樹”式的外掛武器方式,不但會使飛機的飛行阻力急劇增加,而且還會增大飛機的雷達反射麵積。采用內部彈艙還是采用外部掛彈主要是在增大載彈量與減小飛行阻力和雷達反射麵積之間進行折衷。F-105、F-106、F-111和F-117A幾種戰鬥機都有一個內部武器艙用於掛彈。而且在使用過程中,F-105和F-111戰鬥機也充分地利用了外部掛彈的有利之處。F-111(F-117A除外)以後的戰鬥機和攻擊機放棄了內部武器艙,全部采用外部掛彈。這種構形一直延續到F/A-18戰鬥機。
武器外掛增加的阻力包括基本阻力,幹擾阻力和配平阻力三部分。飛機外掛物對飛行阻力的影響通常用阻力指數(DragIndex)來描述。當飛機外部沒有懸掛裝置和武器(即飛機外表麵很“幹淨”)時,阻力指數(DI)為零,通常懸掛裝置和外掛武器越多,DI值越大。對同樣的懸掛裝置和外掛武器來說,飛機的飛行速度越高,則DI值越大。也就是說,DI值的大小通常與飛機的類型、飛行高度、飛行速度、外掛武器(含懸掛裝置)的數量、類型和懸掛的位置有關。基本阻力的阻力指數變化很大,幹擾阻力對應的阻力指數的最大值為25~30,配平阻力對應的阻力指數不超過5。例如,F-111戰鬥機在高空無外掛時的最大速度可達M2.5;在彈艙內掛一顆B43核炸彈、外部隻掛2枚AIM-9“響尾蛇”空對空導彈時,阻力指數為20。
外掛4顆口徑907kg的MK84炸彈時,阻力指數為100;當外部掛24顆MK82通用炸彈時,阻力指數高達180~200,這時的最大速度隻有M0.8左右。這表明超音速飛機外部掛滿炸彈後也隻能用亞音速飛行。飛機外掛副油箱和武器後,由於阻力增大和外掛物重量對作戰半徑所產生的綜合影響是,通常使其作戰半徑比淨形飛機減少50%左右。武器外掛對飛機飛行性能帶來的另一種不利影響是限製了飛機的機動性。一架飛機在淨形時過載可以拉到7g,加上外掛後很難持續拉到3g。下一代戰鬥機的飛行速度將比現役飛機的典型速度大,而且將采用超音速機動和超音速巡航。如果把武器掛在飛機外部必將引起更大的阻力。為了防止出現這種不利的局麵,可能像F-22那樣,再次把武器掛在飛機內部。